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MOA避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)

一、前言

??近年來，為減少山區(qū)輸電線路雷擊過電壓而造成斷路器動作，高電壓等級輸電線路避雷器發(fā)揮了巨大的作用，得到了廣泛的應(yīng)用，MOA避雷器性能的好壞直接影響電力系統(tǒng)安全運(yùn)行。因MOA避雷器長期在工頻高電壓的作用下，會逐漸老化，在運(yùn)行中可能發(fā)生擊穿損壞，保護(hù)特性下降，則將會產(chǎn)生極其嚴(yán)重的后果，為保障MOA避雷器安全運(yùn)行，必須對MOA避雷器進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)測。

??目前，監(jiān)測MOA避雷器方法采用避雷器監(jiān)測器實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測，它的工作原理在正常的運(yùn)行電壓下，通過避雷器的漏電流的變化由電流表測得，當(dāng)流過強(qiáng)大的動作電流時將從漏電流測量回路被轉(zhuǎn)到計(jì)數(shù)器回路，計(jì)數(shù)器的動作利用通過動作電流的能量來實(shí)現(xiàn)記錄動作的次數(shù)。然而由于山區(qū)線路地處偏遠(yuǎn)，并且避雷器監(jiān)測器均安裝在桿塔高處，避雷器參數(shù)抄表和檢修工作難度較大。現(xiàn)有的方法是采用定期輪換避雷器，并在每年一次的標(biāo)準(zhǔn)檢修中上桿塔檢查，清掃避雷器及接地裝置。該方法避雷器更換費(fèi)用高、工作勞動強(qiáng)度大、且需申請停電工期長，不利于輸電線路的經(jīng)濟(jì)和穩(wěn)定運(yùn)行。因此，必須采用一種“在線、實(shí)時、遠(yuǎn)傳、智能、可靠”的監(jiān)測方式。

二、系統(tǒng)概述 ?

??BLQ-2型輸電線路MOA避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)（以下簡稱本系統(tǒng)），是我公司針對電力系統(tǒng)的需要而研發(fā)的高科技新產(chǎn)品。本系統(tǒng)的電流檢測采用單匝穿芯電流傳感器，實(shí)現(xiàn)全隔離無殘壓的取樣方式，先進(jìn)的微處理器技術(shù)以及獨(dú)有的瞬態(tài)參數(shù)測試技術(shù)進(jìn)行線性化處理與計(jì)算，將測量結(jié)果通過GPRS/GSM進(jìn)行數(shù)字傳輸：本系統(tǒng)具有極高的可靠性和安全性及相對低廉的價格，使得本系統(tǒng)可以安裝到每組MOA避雷器進(jìn)行實(shí)時檢測，實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)測，可以有效地提高線路避雷器的巡視效率、減輕巡視人員的勞動強(qiáng)度。做到準(zhǔn)確及時掌握運(yùn)行設(shè)備的健康狀況，使運(yùn)行人員及時掌握并提前處理事故隱患，保障電力電網(wǎng)安全供電。

三、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范

DLT5149-2001 ? 220-500kV變電所計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程

JB/T10492-2004??交流金屬氧化物避雷器用監(jiān)測器子

JB2440-91 ?? 避雷器用放電記數(shù)

Q/GDW 393-2009 110（66）kV～220kV智能變電站設(shè)計(jì)規(guī)范

四、系統(tǒng)特點(diǎn)

1．根據(jù)電生[2004]338號《氧化鋅避雷器在線監(jiān)測和帶電測試技術(shù)規(guī)定》進(jìn)行開發(fā)。

2．非接觸式測量原理：本系統(tǒng)的電流檢測應(yīng)用非接觸式測量，實(shí)現(xiàn)全隔離無殘壓的取樣方式，對避雷器工作不產(chǎn)生任何影響，有效地保障人身安全和設(shè)備安全。

3．信息集成化全數(shù)字通信：本系統(tǒng)應(yīng)用信息化集成和全數(shù)字通信新技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時遠(yuǎn)傳功能，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化管理。

4．設(shè)備不需要改造：本系統(tǒng)的安裝不需拆除已裝監(jiān)測器，可同時運(yùn)行。

5．戶外結(jié)構(gòu)，無滲漏：電流變送器采用鋁合金外殼防水設(shè)計(jì)，適用于室內(nèi)外的應(yīng)用。

6．報警閥值：本系統(tǒng)為三級報警，可由用戶在檢測范圍內(nèi)任選值設(shè)置，三級報警分別為：

????上限初級報警閥值（I＞）正常電流值上限的1.1倍

????上限主要報警閥值（I＞＞）正常電流值上限的1.2倍

????下限主要報警閥值（I＜）正常電流值下限的0.9倍

7．有效的抗干擾措施：系統(tǒng)對干擾問題作了充分的考慮，在硬件電路和軟件設(shè)計(jì)上分別采用了多種有效的抗干擾處理方法，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定工作，以及測量數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，能滿足在強(qiáng)電磁場干擾環(huán)境下正常使用的要求。

8．精密補(bǔ)償，線性處理：本系統(tǒng)采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)手段，對檢測信號進(jìn)行了線性化處理，并且進(jìn)行了精密補(bǔ)償，保證了測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

9．本地系統(tǒng)采用電陽能供電，安全穩(wěn)定。

10．基于GPRS/GSM網(wǎng)絡(luò)的無線數(shù)據(jù)傳輸方式，實(shí)現(xiàn)“實(shí)時、在線、智能、遠(yuǎn)傳”監(jiān)測。

五、系統(tǒng)主要功能及技術(shù)指標(biāo)

圖（1）系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖

☆ 輸電線路MOA避雷器全電流、放電電流檢測功能，并通過GPRS/GSM網(wǎng)絡(luò)將全電流值發(fā)送至監(jiān)控中心；

同時可將全電流累計(jì)動作次數(shù)通過智能短信收發(fā)模塊以短信的方式發(fā)送給工作人員；

☆ 輸電線路MOA避雷器動作次數(shù)監(jiān)測功能，并通過GPRS/GSM網(wǎng)絡(luò)將累計(jì)動作次數(shù)發(fā)送至監(jiān)控中心，同時可將累計(jì)動作次數(shù)通過智能短信收發(fā)模塊以短信的方式發(fā)送給工作人員；

（1）本地系統(tǒng)主要功能及技術(shù)要求

??本地系統(tǒng)主要包括電流傳感器和采集箱兩部分，采集箱由數(shù)據(jù)采集器、太陽能供電裝置和GPRS/GSM無線數(shù)傳模塊組成。太陽能供電裝置負(fù)責(zé)提供本地系統(tǒng)的工作電源，太陽能的配置根據(jù)現(xiàn)場氣候情況選配。電流傳感器實(shí)時測量輸電線路MOA避雷器的全電流、放電電流及動作次數(shù)，并將測量的數(shù)據(jù)傳送至數(shù)據(jù)采集器。數(shù)據(jù)采集器有三種工作狀態(tài)，第一種是接收后臺系統(tǒng)發(fā)送的采集指令后，將三相電流傳感器的全電流和累計(jì)動作次數(shù)通過GPRS/GSM網(wǎng)絡(luò)傳送至后臺；第二種是當(dāng)有雷擊過電壓時，數(shù)據(jù)采集器通過GPRS/GSM網(wǎng)絡(luò)主動將全電流和累計(jì)動作次數(shù)傳送至后臺系統(tǒng)；第三種是平時工作狀態(tài)，根據(jù)控制中心設(shè)置的每天發(fā)送次數(shù)，自動的向控制中心發(fā)送^新檢測數(shù)據(jù)。

主要技術(shù)指標(biāo)：

檢測全電流范圍：0.05～5.00mA/有效值誤差±1%±2個字最小分度: 10μA

記錄放電動作累計(jì)次數(shù):0～99次正確率: 100%

放電動作計(jì)數(shù)響應(yīng)值: 4/8μS ≥50A(峰值)

工作使用環(huán)境：用于戶外。-25℃～60℃

檢測放電電流范圍: 50A～5kA/峰值誤差±10% 最小分度: 10 A

供電電源：DC5V，安全可靠，符合電力電網(wǎng)安全供電要求。

工作使用環(huán)境：用于戶外。-40℃～50℃

傳輸方式：GPRS/GSM網(wǎng)絡(luò)

（2）后臺系統(tǒng)主要功能 ?

??后臺系統(tǒng)主要包括后臺中心軟件、智能短信收發(fā)模塊兩個部分。后臺中心軟件安裝在監(jiān)控中心服務(wù)器上，可手動和自動（可設(shè)置每天巡檢次數(shù)）巡檢各本地系統(tǒng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)，并通過智能短信收發(fā)模塊將全電流、放電電流、累計(jì)動作次數(shù)以短信的方式發(fā)送至工作人員手機(jī)上。

??本系統(tǒng)軟件基于Windows平臺，系統(tǒng)后臺應(yīng)用軟件分為監(jiān)測分析和數(shù)據(jù)管理兩個部分，其中系統(tǒng)監(jiān)測和分析部分采用面向?qū)ο缶幊碳夹g(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，軟件結(jié)構(gòu)簡單、界面友好。

主要功能：

☆ 實(shí)時接收各本地系統(tǒng)數(shù)據(jù)，顯示各組輸電線路MOA避雷器狀態(tài)，用戶可設(shè)置本地系統(tǒng)每天發(fā)送數(shù)據(jù)的次數(shù)，放電清零，也可手動巡檢本地系統(tǒng)數(shù)據(jù)；

☆ 具有歷史數(shù)據(jù)（正常運(yùn)行數(shù)據(jù)和報警數(shù)據(jù)）記錄功能，并可導(dǎo)出生成excel文檔，進(jìn)行編輯、打??；查看實(shí)時曲線，查看歷史曲線。

☆ 可通過SMS模塊以短信的方式將全電流、累計(jì)放電次數(shù)發(fā)送至工作人員手機(jī)上；

軟件操作界面說明：

2.1如下圖，雙擊圖標(biāo)，即打開系統(tǒng)。

圖2.2-1軟件打開快捷方式圖標(biāo)

2.2打開軟件后，為實(shí)時監(jiān)測界面：

圖2.2-2本地系統(tǒng)實(shí)時狀態(tài)界面

2.3歷史記錄查詢界面，如下圖：

圖2.2-3歷史記錄查詢界面

2.4報警記錄查詢界面，如下圖：

圖2.2-4報警記錄查詢界面

2.5全電流曲線查詢界面，如下圖：

圖2.2-5全電流曲線查詢界面

2.6放電次數(shù)曲線查詢界面，如下圖：

圖2.2-6放電次數(shù)曲線查詢界面

2.7操作菜單包括手動巡檢、智能查詢和退出系統(tǒng)。如下圖：

圖2.2-7操作菜單界面

2.7.1用戶可通過點(diǎn)擊“手動巡檢”，采集各本地系統(tǒng)的實(shí)時檢測數(shù)據(jù)；

2.7.2“智能查詢”的主要功能是，將歷史數(shù)據(jù)導(dǎo)出，生成EXCEL表格，用戶可選擇導(dǎo)出內(nèi)容，如標(biāo)題、終端、查詢內(nèi)容、測試狀態(tài)、測試時間、如圖2.2-7.1，選擇完畢后點(diǎn)擊“確認(rèn)”，系統(tǒng)會根據(jù)用戶的選自動導(dǎo)出歷史數(shù)據(jù)記錄，生成EXCEL表格，如圖2.2-7.3，用戶可進(jìn)行編輯、打印。

2.7.3“退出”即為退出系統(tǒng)。